學院進行卓越計劃式培養,讓學生畢業即成「後備」工程師
□記者 韓聰聰 實習生 馬春輝 文 記者 李康 攝影
閱讀提示:古希臘科學家阿基米德在詮釋槓桿原理時,曾說「給我一個支點,我就能撬動地球」。
這句話,正是物理的奧秘。
就如同牛頓的萬有引力、1945年美國爆炸的世界第一顆原子彈……凡是想像,並嘗試實踐,在有可能獲得突破的路上,享受且行且收穫的過程,就是物理。
在河南大學的校園裡,就有這樣一個平臺——物理與電子學院。從1923年到2013年,在這裡,那些熱愛鑽研的人一次次把數字變成實體,把抽象變成具體,把夢想變成現實。
研究
把消散75%的熱能裝進「口袋」,不是神話
王淵旭是河南大學物理與電子學院的教授,他的車裡有一個「籃球」。「籃球」裡裝的,是一些需要冷凍的罐頭、飲料等。
這樣的「籃球」,實際上是一個固態製冷器。
「在這個『籃球』的裡面,有一層熱電材料,它將廢棄的熱能轉化為電能並製冷,達到小冰箱的效果。」王淵旭說,提高熱電材料的轉化效率,實現熱能和電能的無縫隙連結,是他當前的研究方向。
王淵旭說,熱電材料可實現熱電能量的直接相互轉換,無汙染、無噪音、反應快,這些優點讓它有著極其廣泛的應用前景。
「早在1977年,美國發射的旅行者號飛船上就安裝了1200個熱電發電器,它們為飛船的設施提供動力源。」王淵旭說。
談到熱電材料在日常生活中的應用,王淵旭舉了個例子。「火電廠燃煤產生的熱量有多少可被直接利用?答案是25%。剩下的75%呢?浪費掉了。如果將固態的熱電轉化材料做成塗層材料,覆蓋在火電廠鍋爐外部,將這75%的熱能吸收利用轉化為電能,這能做多少事啊。」
不僅僅是這些,這些塗層材料還可覆蓋在汽車發動機表面,對發動機產生的廢熱進行二次利用。
「如果所有汽車配備尾氣發電裝置,那麼節約下來的汽油及減少的尾氣排放量將十分可觀。」王淵旭說。
「研製出更高效的熱電轉換材料,是每個物理領域研究者正在積極做的事情。在河南,我們處於領先地位。」在光電信息材料與器件實驗室,王淵旭告訴記者。
而這個實驗室,是河南省高校教育部重點實驗室培育基地。
類似這樣的研究,在物理和電子學院,院長張偉風如數家珍。
「黃明舉和顧玉宗教授首次在光致聚合引發體系中摻入納米粒子,提高了光碟信息記錄的密度和容量;顧玉宗教授課題組研製的可見光波段的限幅器,用在軍事設備、飛機的塗層以防止敵方雷射武器的照射等方面……」
教學
在這裡的課堂上,能聽到諾獎獲得者的聲音
2012年8月24日,在物理與電子學院報告廳,一場以「七十年代的粒子物理」為題的報告,在全院師生間掀起「物理風暴」,之後,河大圖書館關於這方面的書被借閱一空。
這場報告的演講者,是日本著名理論物理學家、2008年諾貝爾物理學獎獲得者益川敏英教授。
像這樣的聲音,物理與電子學院從不缺乏。
每年,10多名國內外著名科研院所、高校的著名專家、學者來此進行訪問和講學,其中不乏世界頂級的科學家。
即使追溯歷史,也能看到用心做研究的物理人一直在高端力量的帶領下,創造並指引著方向。
1986年以來,著名學者朱自強、胡南琦、莫育俊等教授相繼來到物理系,創立固體表面實驗室和現代光學實驗室,建立凝聚態物理、光學、光學工程等理工科碩士點,奠定了學院學科發展基礎。
「我們追求的,是在傳承發展中,讓學生不出校門就能領略到世界級大師的風採和教誨。讓每個在此生活學習的學生都能找到方向。」物理與電子學院黨委書記方蒙說。
而為了這樣的方向,物理與電子學院一直在創造著條件。除了引路人,這裡還有實實在在的平臺。
實驗條件方面,擁有國家教育部特殊功能材料重點實驗室、省光伏材料重點實驗室、國家教育部光電信息材料與器件重點實驗室培育基地、省高校重點學科光電信息材料與器件開放實驗室、省高校電子實訓實驗教學示範中心、校信息光子技術重點實驗室等。
而科研機構方面,有微系統物理研究所、光子學與光電子技術研究所、計算材料科學研究所、理論物理研究所、光生物物理研究所等。
創新
卓越計劃式培養,讓學生畢業即成「後備」工程師
2012年,作為本科招生專業之一,學院的通信工程專業被列為河南省卓越工程師培養計劃改革試點專業。
這意味著,今年入學的通信工程專業的學生,將有機會獲得這樣的培訓資格。
「卓越工程師教育培養計劃」(簡稱「卓越計劃」),是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目。
它培養的,是一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類工程技術人才。
「就我們院而言,我們的培養計劃採用校企聯合培養模式,分為校內學習和企業學習兩個培養階段。」通信工程系主任陳立家介紹說。
校內學習階段,學院根據通用標準和行業標準制定培養要求和培養模式;企業學習階段,本科生累計有1年時間在企業學習和做畢業設計。
「重點是在授課方面,工程師、教師雙師培養,社會需要啥,我們就培養啥,規避了學校教育與社會需求脫節的問題。」陳立家說。
「這裡所說的工程師是指文憑工程師,是具有工程師基本能力、並有獲得工程師執業資質或者工程師職稱潛力的後備工程師。」方蒙補充道。
長期以來,學院同英特爾、IBM、谷歌有著成熟的合作,與部分國際、國內500 強和行業領軍企業有校企共建實驗室。
「有這樣的培養途徑,或許在不久的將來,我們手中拿的,就是印有河大標籤的智慧型手機。」方蒙說。
目標
在這個平臺上,實現學子的創造夢
「把這個系統裝在電腦上,就能在桌面上出現鍵盤的投影,並能實現全尺寸鍵盤的所有功能,從而解放鍵盤的束縛。」 在河南大學電子測控與通信工程實訓中心,物理與電子學院大二學生宋浩楠向記者展示著他們的實驗項目。這個項目,宋浩楠取名基於雷射投影的夢幻鍵盤。
在實訓中心,學生的創作無處不見——獲得我省挑戰杯「特等獎」的基於無線網絡的嵌入式雷射條形碼掃描系統,省挑戰杯「一等獎」的人機互動智能助盲系統等。
2002年,為加強學生實踐和創新能力的培養,學院組建這個實訓中心,下設電子實訓實驗室、電子設計開放實驗室等12個專業實訓實驗室。
3年來,物理與電子學院共計獲得各類專業競賽國家級獎5項,省級獎24項。
「如果你是在物理方面有想法、有創新思維的青年人,這裡就是施展你才華的地盤。」創新實驗室主任張鐳如是說。
說到本科畢業生的去處,物理與電子學院有一個數據:50%考取或被保送到國內外高校繼續攻讀碩士和博士學位,另50%直接走向了機關、學校、企事業單位、科研機構等工作和管理崗位。
「全院126名教職工用心編織著無縫隙的教學網絡,使每一個走出去的學子都能經得起『摔打』。」院長張偉風說。
擁有物理學一級學科博士後流動站、物理博士點,物理學、光學工程和電子科學與技術3個一級學科碩士點,生物物理學和物理電子學等12個二級學科碩士點,物理學、測控技術與儀器、汽車電子控制技術、通信工程、電子科學與技術五個本科專業方向,對物理與電子學院,河南大學黨委書記關愛和曾這樣點評:「物理學科支撐著河大理工科的發展,是全校理工科進一步發展的基礎。」
「在我們看來,河南大學就是一片沃土,物理與電子學院是這片土地上的一棵樹,汲取著河大豐富的資源,不斷向上、向上。」張偉風說。